Hielscher Ultrasound Technology

Ultrasonic pektin bunutan mula sa prutas at Bio-basura

  • Pectins ay isang madalas na ginamit pagkain magkasama, unang-una ay idinagdag para sa mga gelling na epekto nito.
  • Ultrasonic bunutan pagtaas ng ani at kalidad ng pektin extracts makabuluhang.
  • Sonication ay kilala para sa mga nito pagpapaigting ng epekto, na kung saan ay ginagamit sa proseso ng pang-industriya ng Makapupung na proseso.

 

Pectins at pagkuha ng pektin

Sitrus bunga ng basura tulad ng peels at residuals tungkol sa juicing ay mainam para sa ultrasonic pagkuha ng pectins.Pektin ay isang likas na kumplikadong polysaccharide (heteropolysaccharide) sa mga partikular na matatagpuan sa mga cell pader ng prutas, lalo na sa mga citrus na prutas at mansanas pomace. Ang mga nilalaman ng mataas na pektin ay matatagpuan sa mga prutas peels ng mansanas at kahel. Apple pomace ay naglalaman ng 10-15% ng pektin sa isang tuyong bagay na batayan habang sitrus alisan ng balat ay naglalaman ng 20-30%. Pectins ay biocompatible, biodegradable at renewable at ipakita ang dakilang gelling at pagkapal katangian, na kung saan ay gumagawa sila ng magkasama ng isang lubos na pinahahalagahan. Pectins ay malawak na ginagamit sa pagkain, pagpapaganda at pharmaceutical mga produkto bilang mga pansusog ng rheology tulad ng emulsifier, ahente ng gelling, glazing ng mga ahente, stabilizer, at thickener.
Maginoo pektin bunutan para sa pang-industriya mga aplikasyon ay isinasagawa gamit ang isang catalyzed ng acid proseso (gamit ang nitric, hydrochloric o sulphuric acid). Catalysed ng acid bunutan ay ang pinaka mumurahing na proseso sa produksyon ng pang-industriya pektin, dahil ang pamahalaan tulad ng iba pang mga pamamaraan ng pagkuha kumukulo (60ºC-100ºC) para sa hanggang sa 24hrs at mababang pH (1.0-3.0) ay mabagal at mababa sa ani at maaaring maging sanhi ng thermal marawal na kalagayan ng ang hibla na nakuha at ang ani ng pektin ay kung minsan ay limitado sa pamamagitan ng ang mga kondisyon ng proseso. Gayunman, ang catalyzed ng asido bunutan may kasamang disadvantages nito, masyadong: ang malupit na acidic na paggagamot ay nagdudulot ng depolymerization at deesterification ng mga tanikala ng pektin, na negatibo ay nakakaapekto sa kalidad ng pektin. Ang produksyon ng malaking mga volyum ng acidic effluent ay nangangailangan ng pagproseso ng paguusig at mamahaling recycling paggamot, na kung saan gumagawa ang proseso ng isang kapaligiran na pasanin.

Ultrasonic pektin bunutan

UIP4000hdT (4kW) ng ultrasonic processor para sa pagkuha ng pectins sa isang pang-industriya inline na proseso.Ultrasonic bunutan ay isang banayad, di-thermal na paggamot, na kung saan ay inilapat sa mga sari-sari mga proseso ng pagkain. Hinggil sa pagkuha ng pectins mula sa mga prutas at gulay, sonication ay nagbubunga ng pektin ng mataas na kalidad. Ultrasonically kinopyang pectins sa excel ng kanilang anhydrouronic acid, methoxyl at kaltsyum pectate nilalaman pati na rin ang mga antas ng esterification. Ang kondisyon ng mga ultrasonic bunutan maiwasan ng thermal marawal na kalagayan ng mga sensitibo sa init pectins.
Kalidad ng pektin at kadalisayan ay maaaring mag-iba depende sa anhydrogalacturonic acid, antas ng esterification, ash nilalaman ng kinopyang pektin. Ng pektin may mataas molekular timbang at mababang abo (ibaba sa 10%) nilalaman sa mataas na anhydrogalacturonic acid (higit sa 65%) kilala bilang mahusay na kalidad ng pektin. Dahil sa tindi ng ultrasonic paggamot ay maaaring masyadong tiyak na kontrolado, ang mga katangian ng mga katas ng pektin ay naiimpluwensyahan ng pag-adjust ng malawak, pagkuha ng temperatura, presyon, pagpapanatili ng oras at ng solvent.

UIP4000hdT daloy ng cell para sa mga inline sonication sa industrial scale

Sa ng daloy ng cell

Ang mga kahilingan ng impormasyon




Tandaan natin Patakaran sa privacy.



Mga benepisyo:

  • mas mataas na ani
  • mas mahusay na kalidad
  • di-thermal
  • oras sa pinababang bunutan
  • proseso ng pagpapatindi
  • retro akmang posibleng
  • Berdeng bunutan
Ultrasonic bunutan maaaring patakbuhin gamit ang iba 't ibang Solvents tulad ng tubig, sitriko acid, paso acid solusyon (HNO3pH 2.0), o ammonium oxalate/oxalic acid, na kung saan ay nagagawa din nating isama ang sonication sa umiiral na bunutan linya (retro akmang).

Ultrasonic pektin extracts magpakahusay sa pamamagitan ng:

  • mataas na kapasidad ng gelling
  • dispersibility
  • kulay ng pektin
  • mataas na calcium pectate
  • mas kaunting mga marawal na kalagayan
  • kapaligiran friendly

Bunga ng basura bilang source: Mataas na pagganap ultratunog ay na matagumpay nagagamit upang ihiwalay ang mga pectins mula sa mansanas pomace, peels sitrus prutas (tulad ng orange, lemon, suha), ubas pomace, granada, sapal ng matamis na aselga, dragon bunga peel, mahapdi peras cladodes, Pagsisintahan prutas alisan ng balat, at mangga peels.

Mataas na pagganap Ultrasonicators

Hielscher Ultrasonics ay iyong partner para sa proseso ng pagkuha mula sa botanicals. Kung gusto mong kunin ang mga maliliit na halaga para sa mga pananaliksik at pagsusuri o proseso ng malaking mga volyum para sa mga komersyal na produksyon, mayroon tayong nababagay ultrasonic taga bunot para sa inyo. Ating lab ng ultrasonic processors gayon din ang ating upuan-itaas at pang-industriya na ultrasonicators ay matibay, madaling gamitin at itinayo para sa 24/7 operation sa ilalim ng puno ng kargada. Isang malawak na hanay ng mga Mga accessory tulad ng sonotrodes (ultrasonic probes / sungay) sa iba 't ibang laki at hugis, dumaloy sa selula at reactors at boosters payagan para sa optimal na setup para sa inyo bunutan ng partikular na proseso.
Lahat ng digital ultrasonic machine ay equipped na may isang kulay touch display, isinama ng SD Card para sa automatic na data na protocolling, at browser remote control para sa pagsubaybay ng komprehensibong proseso. May Hielscher ni sopistikadong ultrasonic sistema, isang mataas na proseso standardisasyon at kalidad control ay ginawa simpleng.
Makipag-ugnay sa amin ngayon upang talakayin ang mga kinakailangan ng iyong proseso ng extraction! Kami ay natutuwa upang tumulong sa iyo sa aming pang-matagalang karanasan sa botanikal na extractions!
Ang table sa ibaba ay nagbibigay sa iyo ng mga indikasyon ng tinatayang processing kapasidad ng ating ultrasonicators:

Dami ng Batch Daloy Rate Rekomendadong mga aparatong
10 sa 2000mL 20 sa 400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 hanggang 20L 0.2 sa 4L/min UIP2000hdT
10 sa 100L 2 sa 10L/min UIP4000
n.a 10 sa 100L/min UIP16000
n.a mas malaki kumpol ng mga UIP16000

Makipag-ugnay sa amin! / Itanong sa atin!

Humingi ng karagdagang impormasyon

Mangyaring gamitin ang form sa ibaba, kung nais mong humiling ng karagdagang impormasyon tungkol sa ultrasonic homogenization. Kami ay natutuwa upang mag-alok sa iyo ng isang ultrasonic sistema na pagtugon ng iyong pangangailangan.









Mangyaring tandaan natin Patakaran sa privacy.


Mga resulta ng pananaliksik ng pektin ng Ultrasonic bunutan

Kamatis na basura: Upang maiwasan ang pagkuha ng mahabang oras (12 – 24 h) sa refluxing pamamaraan, ginagamit ang Ultrasound para sa pagpapaigting ng proseso ng pagkuha sa mga tuntunin ng oras (15, 30, 45, 60 at 90 na min). Depende sa panahon ng bunutan, ang nakuha ng pektin na magbubunga para sa unang hakbang ng ultrasonic bunutan, sa 60 ° C at 80 ° C na temperatura ay 15.2 – 17.2% at 16.3 – 18.5%, ayon sa pagkakabanggit. Kapag ang isang ikalawang hakbang ng ultrasonic bunutan ay inilapat, ang ani ng pectins mula sa kamatis na basura ay nadagdagan sa 34 – 36%, depende sa temperatura at panahon). Malinaw naman, ang ultrasonic bunutan ay nagdaragdag ng luslos ng kamatis cell wall matrix, tungo sa mas mabuting pakikipag-ugnayan sa pagitan ng nangungutang at kinopyang materyal.
Ang ultrasonically nakuha pectins maaaring kinakategorya bilang mataas methoxyl pectins (HM-pektin) na may mabilis na set mga katangian (DE > 70%) at isang esterification degree ng 73.3 – 85.4%. n. ang kaltsyum pectate nilalaman sa ultrasonically nakuha pektin ay sinusukat sa pagitan ng 41.4% sa 97.5%, depende sa bunutan ng mga parameter (temperatura at oras). Sa mas mataas na temperatura ng ultrasonic bunutan, ang kaltsyum pectate nilalaman ay mas mataas (91 – 97%) at bilang tulad na kasalukuyan mahalagang parameter ng pektin gmay kakayahan kumpara sa maginoo bunutan.
Maginoo nangungutang na bunutan para sa isang tagal ng 24hr ay nagbibigay ng katulad na magbubunga ng pektin paghahambing sa mga 15 min ng ultrasonic bunutan paggamot. Patungkol sa mga resulta ng nakuha ito ay matatapos na ang ultrasonic paggamot nababawasan ang oras ng pagkuha napaka. Ang NMR at FTIR spectroscopy kumpirmahin ang pag-iral ng nakararami esterified pektin sa lahat investigated sample. [Grassino et al. 2016]

Balatan ang Pagsisintahan prutas: Ang pagkuha ng ani, galacturonic acid at esterification na antas ay itinuturing bilang ang tagapagpahiwatig ng ang kahusayan ng bunutan. pinakamataas na ani ng pektin na nakuha sa pamamagitan ng ultratunog tinulungan ng bunutan ay 12.67% (bunutan kondisyon 85ºC, 664 W/cm2, pH 2.0 at 10 min). Para sa mga parehong kondisyon, isang maginoo heating bunutan ay isinasagawa at ang resulta ay 7.95%. Ang mga resulta ay alinsunod sa mga iba pang mga pag-aaral, na magreport sa maikling panahon para sa mabisang pagkuha ng polysaccharides, kabilang ang mga pektin, hemicelluloses at iba pang water-soluble polysaccharides, tinutulungan ng ultratunog. Ito ay napansin din na nadagdagan ng 1.6 kawan ang bunutan ani kapag ang bunutan ay tinulungan ng ultratunog. Ipinakita ng mga resulta na natamo na ultratunog ay isang mahusay at oras nakapagliligtas na pamamaraan para sa pagkuha ng pektin mula sa Pagsisintahan prutas alisan ng balat. [Freitas de Oliveira et al. 2016]

Prickly Pear Cladodes: Ay tinangka ng ultrasonic tinulungan bunutan (UAE) ng pektin mula Opuntia ficus indica (OFI) cladodes matapos tanggalin ang mucilage gamit ang metodolohiya ng ibabaw ng tugon. Ang mga baryabol ng proseso ay SEO-optimize sa pamamagitan ng isovariant sentral composite disenyo upang mapabuti ang ani ng bunutan ng pektin. Ang mga pinakamabuting kalagayan kondisyon na nakuha ay: sonication oras 70 min, temperatura ng 70, pH 1.5 at ratio ng tubig-materyal 30 ml/g. Ang kondisyon na ito ay naipahayag at ay ang pagsasagawa ng mga eksperimental na bunutan 18.14% ± na 1.41%, na kung saan ay malapit na naka-link sa hinulaang na mga halaga (19.06%). Sa gayon, ang ultrasonic bunutan ay naglahad ng isang promising na alternatibo sa mga proseso ng maginoo bunutan Salamat nito mataas na kahusayan na kung saan ay nakakamit sa mas kaunting oras at sa mababang temperatura. Ng pektin na nakuha sa pamamagitan ng ultrasonic bunutan mula OFI cladodes (UAEPC) ay isang mababang antas ng esterification, uronic sa mataas na nilalaman acid, mahalagang mga katangian ng functional at mabuting mga radikal na aktibidad. Ang mga resulta ay pabor sa paggamit ng UAEPC bilang potensyal ng magkasama sa industriya ng pagkain. [Bayar et al. 2017]

Pomace ng ubas: Sa mga pananaliksik papel "tinulungan ng ultratunog bunutan ng pectins mula sa ubas pomace na gamit ang sitriko acid: isang tugon ibabaw metodolohiya diskarte", sonication ay ginagamit upang kunin ang mga pectins mula sa ubas pomace sa sitriko acid bilang mga ahente ng pagpapalabas. Ayon sa mga sagot na ibabaw na pamamaraan, ang pinakamataas na pektin ani (∼32.3%) makakamit kapag ang ultrasonic bunutan proseso ay isinasagawa sa 75ºC para sa 60 min gamit ang isang sitriko acid solusyon ng pH 2.0. Mga pectic polysaccharides, binubuo pangunahin sa pamamagitan ng galacturonic ng asido Unit (∼97% ng kabuuang sugars), ay may isang average na molekular timbang ng 163.9kDa at isang antas ng esterification (DE) ng 55.2%.
Ang ibabaw na morpolohiya ng sonicated ubas pomace ay nagpapakita na sonication ay gumaganap ng mahalagang papel sa paglabag up vegetal tissue at pagpapahusay ng bunutan magbubunga. Ang ani na nakuha pagkatapos ng ultrasonic bunutan ng pectins gamit ang optimal sa mga kondisyon (75° C, 60 min, pH 2.0) ay 20% na mas mataas pa ang ani nakuha kapag ang bunutan ay nagsagawa ng paglalapat ng ang parehong mga kondisyon ng temperatura, oras at pH, ngunit walang ultrasonic tulong. Bukod pa rito, pectins mula sa ultrasonic bunutan din ay nagpakita ng mas mataas na average molekular timbang. [Minjares-Fuentes et al. 2014]

Hielscher Ultrasonics ay tumutulong sa iyo mula sa unang pagsubok na ang pagbebenta ng iyong aplikasyon.

Mula sa pagiging posible pagsubok upang iproseso ang optimization at pang-industriya na pag-install – Hielscher Ultrasonics ang iyong partner para sa matagumpay na proseso ng ultrasonic!

Panitikan/mga reperensya



Ang mga katotohanan na napakahalagang malaman

Pektin

Pektin ay isang natural occuring heteropolysaccharide, na pangunahing matatagpuan sa mga prutas tulad ng pomace ng mansanas at kahel. Pectins, kilala rin bilang pectic polysaccharides, ay mayaman sa galacturonic acid. Sa loob ng mga pectic grupo, ilang iba 't ibang polysaccharides ang nakilala. Homogalacturonans ay linear tanikala ng α-(1-4)-D-galacturonic acid na naka-link. Substituted galacturonans ay characterized sa pamamagitan ng pagkakaroon ng residues ng saccharide appendant (tulad ng mga D-xylose o D-apiose sa kani-kanilang mga kaso ng xylogalacturonan at apiogalacturonan) branching mula sa isang gulugod ng asido residues ng D-galacturonic. Rhamnogalacturonan ko pectins (RG-ko) ay naglalaman ng gulugod ng mga paulit-ulit na disaccharide: 4) - α - D-galacturonic acid-(1,2)-α-L-rhamnose-(1. Maraming latak ng rhamnose ay may sidechains ng iba 't ibang neutral sugars. Ang neutral na asukal ay pangunahin sa D-galactose, arabinose ng L at D-xylose. Ang mga uri at sukat ng antas ng asukal sa neutral ay nag-iiba sa pinagmulan ng pektin.
Isa pang uri ng istraktura ng pektin ay rhamnogalacturonan II (RG-II), na kung saan ay isang complex, mataas na branched polysaccharide at mas madalas na matatagpuan sa kalikasan. Ang gulugod ng rhamnogalacturonan II ay binubuo lamang ng mga yunit sa asido ng D-galacturonic. Liblib na pektin ay isang molekular timbang ng karaniwang 60,000 – may 130,000 katao g/mol, iba 't ibang sa pinagmulan at bunutan na mga kondisyon.
Pectins ay isang mahalagang magkasama na may sari-sari application sa mga pagkain, parmasyutiko, pati na rin sa iba pang mga industriya. Ang paggamit ng pectins ay batay sa kanyang mataas na kakayahan upang bumuo ng gel sa harap ng ca2 + ions o isang solute sa mababang pH. May dalawang anyo ng pectins: methoxyl pektin (LMP) at methoxyl pektin (HMP). Ang dalawang uri ng pektin ay nakikilala sa pamamagitan ng kanilang mga antas ng methylation (DM). Sa pag-asa sa methylathion, pektin maaaring alinman sa mataas methoxy pektin (DM>50) o mababang methoxy pektin (DM<50). mataas methoxy pektin ay characterized sa pamamagitan ng kakayahan nito upang bumuo ng gels sa isang acidic daluyan (pH 2.0-3.5) sa ilalim ng premise na naging isang konsentrasyon ng hindi bababa sa 55 wt% o mas mataas ay kasalukuyan. Mababang methoxy pektin ay maaaring form gels sa loob ng isang mas malaking pH hanay (2.0 – 6.0) sa harap ng isang divalent Ion, tulad ng kaltsyum.
Hinggil sa gelation ng methoxyl pektin, ang krus ng pektin molecule ay nangyayari dahil hydrogen Bonds at hydrophobic pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga molecule. May methoxyl pektin, gelation ay nakuha mula sa ionic linkage sa pamamagitan ng kaltsyum tulay sa pagitan ng dalawang carboxyl grupo na nabibilang sa dalawang iba 't ibang mga kadena sa malapit na distansya ng bawat isa.
Mga kadahilanan tulad pH, pagkakaroon ng iba pang mga solutes, molecular laki, antas ng methoxylation, numero at posisyon ng mga side chain, at singilin kakapalan sa Molekyul impluwensiya ang gelation katangian ng pektin. Dalawang uri ng pectins ay kilala tungkol sa solubility nito. May tubig-soluble o libreng pektin at tubig-insoluble pektin. Pektin solubility ay may kaugnayan sa antas nito ng polymerisasyon at ang halaga at posisyon ng methoxyl grupo. Sa pangkalahatan, pektin ng tubig solubility ay nagdaragdag sa pagbawas molecular timbang at pinatataas sa esterified carboxyl Groups. Gayunpaman, pH, temperatura, at ang uri ng solute kasalukuyan impluwensiya solubility, masyadong.
Ang kalidad kung ang komersiyal na ginamit pektin ay karaniwang mas natutukoy sa pamamagitan ng kanyang dispersability kaysa sa pamamagitan ng kanyang ganap na solubility. Kapag dry pulbos pektin ay idinagdag sa tubig, ito ay kilala sa form na tinatawag na “Isda-mata”. Ang mga isda-mata ay clumps nabuo dahil sa ang mabilis na hydration ng pulbos. “Isda-mata” clumps magkaroon ng isang tuyo, wetted pektin Core, na kung saan ay pinahiran na may isang mataas na hydrated na panlabas ng wet pulbos. Tulad clumps ay mahirap na basa nang maayos at sila ay kumakalat lamang masyadong mabagal.

Paggamit ng Pectins

Sa industriya ng pagkain, pektin ay idinagdag sa marmalades, bunga kumakalat, Jam, jellies, inumin, sauces, frozen na pagkain, kendi, at panaderya mga produkto. Pektin ay ginamit sa kendi jelly upang magbigay ng isang magandang gel na istraktura, isang malinis na kagat at gawaran ng release ng mabuting lasa. Pektin ay ginagamit din upang patatagin ang mga inumin ng acidic protina, tulad ng pag-inom ng yogurt, upang mapabuti ang pagkakayari, bibig-pakiramdam at sapal na katatagan sa juice batay sa inumin at bilang isang taba kapalit sa lutong kalakal. Para sa mga nabawasan ng calorie / mababang-calorie, pectins ay idinagdag bilang isang taba at/o asukal na kapalit.
Sa pharmaceutical industry, ito ay ginagamit upang mabawasan ang mga antas ng kolesterol ng dugo at gastrointestinal disorder.
Isama ang iba pang industriyal na aplikasyon ng pektin aplikasyon nito sa paggawa ng pelikula, bilang isang emulsyon stabilizer para sa tubig/langis emulsions, bilang mga pansusog ng rheology at plasticizer, bilang sizing agent para sa mga papel at tela atbp.

Ang mga pinagkukunan ng pektin

Bagama 't pektin ay matatagpuan sa mga cell pader ng karamihan sa mga halaman, pomace ng apple at orange alisan ng balat ay ang dalawang pangunahing pinagkukunan ng pang-komersyal ginawa pectins dahil likas na pangunahing kanilang pectins. Iba pang mga pinagkukunan ay nagpapakita ng madalas maralitang gelling pag-uugali. Sa prutas, bukod sa apple at sitrus, peaches, apricots, peras, guavas, quince, plum, at gooseberries ay kilala para sa kanilang mataas na halaga ng pektin. Sa gitna ng mga gulay, kamatis, karot at patatas ay kilala para sa kanilang mataas na pektin nilalaman.

kamatis

Milyun-milyong ng mga tons ng kamatis (Lycopersicon esculentum Mill.) ay pinoproseso taun-taon upang makabuo ng mga produkto tulad ng katas ng kamatis, paste, purée, ketsap, sawsawan at salsa, nagbunga ng mga henerasyon ng mga malalaking dami ng dumi. Kamatis na basura, nakuha matapos pagpindot ng kamatis ay binubuo ng 33% ng mga binhi, balat ng 27% at 40% pulp, habang ang pinatuyong kamatis pomace ay naglalaman ng 44% ng binhi at 56% pulp at balat. Kamatis na basura ay isang malaking pinagmumulan upang makabuo ng pectins.